Титановий сплав

Титановий сплав, що містить алюміній і титан, який відрізняється тим, що він додатково містить залізо і молібден при наступному співвідношенні компонентів (% по масі): алюміній 0,5-1,0 залізо 0,5-1,0 молібден 0,2-0,5 титан решта (19) (21) 20031213172 (22) 30.12.2003 (24) 15.11.2004 (46) 15.11.2004, Бюл. № 11, 2004 р. (72) Шаповалова Оксана Михайлівна, Шаповалов Олексій Вікторович, Івченко Тамара Іванівна (73) ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОН АЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 71466 4 тати механічних та корозійних випробувань титащенням його питомої ваги. Молібден, як відомо, нових сплавів з вмістом легуючих елементів відвідноситься до важких металів, його питома вага повідно сплаву, який заявляється, та тих, що ви(gMo=10181кг/м 3) у 2,26 разів більша за титан ходять за його межі, наведено в таблиці. (gTi=4505кг/м 3). Як видно з таблиці (сплави 1-8), залізо зміцПриклад 2 нювало титан, причому стрибок межі міцності (sв) Було виплавлено 6 чотирьохкомпонентних тивстановлено при переході від 1 до 2% Fe. Відповітанових сплавів на основі системи Ті-Аl-Fе-Мо з дно різко знижувалися пластичність (від d=23,7% різним вмістом легуючи х елементів - Аl, Fе, Мо. Їхній аналіз (див. таблицю, сплави 24-29) показав, при 1% Fe до d=15,9% при 2% Fe) і ударна в'язщо припустимою нижньою межею вмісту Мо варто кість (KCU). Корозійна стійкість заліза в 10% НС1 вважати 0,2%, оскільки при вмісті 0,5% Аl і 0,5% Ре закономірно падала зі зростанням вмісту заліза. Навіть при вмісті 0,3% Fe у сплаві виявлено пітинновий сплав має достатньо високі механічні властивості і високу корозійну стійкість. Верхньою приги в місцях виділення b-фази, збагаченої залізом. пустимою межею вмісту Мо є 0,5% у комплексі з Припустимою нижньою межею вмісту заліза варто 1,0% А1 і 1,0% Fе. Більш високий вміст Мо, як-от вважати 0,5%, оскільки при більш низьких його 1%, різко знижує пластичність і ударну в'язкість, не концентраціях сплав втрачає в міцності. Припусзбільшуючи істо тно корозійну стійкість. тимою верхньою межею для корозійностійких Таким чином, перевагами сплаву, що заявляконструкційних сплавів можна вважати 1,0% Fe, ється є: проте необхідно додаткове легування титану, що - високий комплекс механічних властивостей, містить 1% Fe, з метою підвищення його міцності що дозволяє використовувати його як конструкційосновним зміцнювачем титанових сплавів ний титановий сплав; алюмінієм, а з метою підвищення корозійної стій- висока корозійна стійкість, що дає можликості - молібденом. Для цього визначали характевість застосування його як корозійностійкого консристики механічних властивостей (sв, НВ, d, KCU) і трукційного сплаву. швидкість корозії в 10% НС1 титанових сплавів - економне легування з використанням низьких системи Ті-Аl (див. таблицю. сплави 9-13) і титаноконцентрацій імпортованого елементу Мо. вих сплавів системи Ті-Мо (див. таблицю, сплави - ресурсо- і енергозбереження, завдяки зни14-23). Нижньою припустимою межею вмісту алюженню температур обробки тиском на 100-170°С. мінію є 0,05%. оскільки межа міцності його знахо- значне підвищення деформуємості, завдяки диться на рівні нижнього значення межі міцності легуванню сильними b-стабілізаторами титану (Fe, сплаву Ті-0,5 Fe і подальше введення алюмінію Мо). зміцнює титановий сплав. Верхньою припустимою - можливість широкого варіювання комплексу межею вмісту алюмінію варто вважати 1% А1, механічних властивостей шляхом термічної оброоскільки при переході до сплаву з більшим вмістом бки. алюмінію різко падає ударна в'язкість (у 2 рази). - зниження собівартості. Молібден, як дефіцитний елемент, вводиться Джерела інформації: в кількості від 0,1 до 0,5%, що забезпечує значне 1. Глазунов С.Г., Моисеев Б.Н. Конструкционпідвищення корозійної стійкості титанового сплаву ные титановые сплавы. -М.:Металлургия, 1974. з залізом і алюмінієм. Як видно з таблиці, введен364с. ня 0,2% Мо більш ніж на порядок збільшує коро2. Глазова В.В. Легирование титана. -М.: Мезійну стійкість сплавів титану з залізом і алюмінієм, таллургия. 1986. -145с. а введення 0,5% Мо у ~ 29 разів підвищує корозій3. А. с. СССР 544701 МКИ С22С14/00. / Шапону стійкість сплаву Ti-0,5 Fe і в 43 рази - сплаву Тівалова О.М., Онищенко Т.Н. Сплав на основе ти1,0 Fе. Більш високий вміст Мо (вище за 0,5%) тана //Опубл. 30.01.77. економічно недоцільно, оскільки помітного підви4. ТУ Титан и сплавы титана 19807-91. щення властивостей не відбувається, а собівартість нового сплаву зростає одночасно з підви 5 71466 6 Таблиця Ме ханічні властивості Сплав 1 Ti-0,3Fe 2 Ti-0,3Fe 3 Ti–0,5Fe 4 Ti-0,7Fe 5 Ti-2,0Fe 6 Ti-3,0Fе 7 Ti-4,0Fe 8 Ti-5,0Fe 9 Ti-0,3АІ 10 Ti-0,5Аl 11 Ti-1,0Al 12 Ti-3,0Аl 13 Ti-5,0Аl 14 Ti-0,1Мо 15 Ti-0,2Мо І6 Ti-0,3Мо 17 Ті-0,4Мо 18 Ti-0,5Мо 19 Ті-0,6Мо 20 Ti-0,7Мо 21 Ti-0,8Мо 22 Ti-0,9Мо 23 Ti-1,0Мо 24 Ti-0,2Al-0,2Fe-0,1Mo 25 Ti-0,3Al-0,3Fe-0,1Mo 26 Ti-0,5Al-0,5Fe-0,2Mo 27 Ti-0,7Al-0,7Fe-0,3Mo 28 Ti-1,0Al-1,0Fe-0,5Mo 29 Ti-1,0Al-1,0Fe-1,0Mo Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко sв , МПа НВ, МПа d,% 420 450 470 490 816 875 935 1080 450 458 496 586 726 525 532 539 546 553 560 569 565 577 680 508 532 570 650 765 820 1260 1350 1410 1480 2440 2600 2800 3200 1279 1314 1459 1532 2200 1569 1598 1615 1640 1660 1674 1701 1713 1733 2040 1524 1609 1720 1950 2287 2395 33,4 32,3 33,2 23,7 15,9 13,2 12,0 10,0 31,5 30,7 30,3 22,4 20,0 21,6 21,2 20,8 20,4 20,0 19,6 19,2 18,8 18,4 18,0 22,8 22,2 21,5 20,8 19,9 15,1 Підписне KCU, МДж/м 2 2,90 2,50 2,15 1,80 0,90 0,80 0,70 0,40 2,85 2,75 1,75 0,89 0,68 0,80 0,74 0,70 0,65 0,60 0,55 0,53 0,49 0,48 0,42 2,05 2,00 1,83 1,80 1,22 0,70 Швидкість корозії в 10% HCl мм/рік г/м 2×год 0,14 0,20 0,23 0,36 0,38 0,43 0,43 0,50 0,05 0,08 0,10 0,12 0,14 0,01 0,009 0,008 0,008 0,007 0,007 0,006 0,006 0,0055 0,005 0,01 0,01 0,01 0,007 0,005 0,004 0,28 0,41 0,46 0,60 0,76 0,85 0,87 1,00 0,10 0,16 0,20 0,23 0,28 0,02 0,018 0,016 0,015 0,014 0,014 0,012 0,012 0,011 0,010 0,021 0,020 0,020 0,014 0,010 0,008 Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601